Embed Size (px)
Citation preview
BOLTOZATOK
TARTALOM
1. rész
• Tégla/kő szerkezetek statikája
• Formakeresés elvei
• Szerkezeti elemzés/ellenőrzés
• Boltívek alakját meghatározó tényezők
• Megtámasztások
2. rész
BOLTOZATOK
• Boltozatok típusai
• Szerkezeti elemzés/ellenőrzés
• Boltozatok alakját meghatározó tényezők
• Megtámasztások
• Kortárs példák
BOLTÍVEK 3
-
:
a nyomóerő útja a
szerkezeten belül
Fugákra merőlegesen
2D
3D
NYOMOTT
(BOLTOZAT)
Maritime Museum, Barcelona
LEGOING ARCHITECTURE
-
BOLTÍVEK 9
‚Ahogy a lánc lóg, úgy csak épp fordítva áll a boltozat.’
Robert Hooke (1635-1703)
Gateway arch, St. Louis –Eero Saarinen, 1947-1965
Szt. Pál székesegyház, London,
XVII. sz.
Christopher Wren
Taq Kasra, Ctesiphon (ma Irak) – 3-6.sz.
Güell-kápolna függőmodellje,
Antoni Gaudi, 1898
John. A. Ochsendorf, MIT
-
BOLTÍVEK 16
• Geometria (pl. félkörív)
• Teher
• Anyagtulajdonságok
• Támasz
Két végén befogott ív: határozatlan szerkezet
Végtelen számú statikailag lehetséges nyomásvonal rajzolható bele
A képlékenységtan szélsőérték tételeire épülő módszer a szerkezetet az
összedőlés pillanatában vizsgálja.
A kialakult képlékeny csuklók révén az ív ekkor statikailag határozott
• A boltívek jellemző tönkremeneteli módja, hogy mechanizmussá alakulnak – nem az anyag megy tönkre!
• Feltételezzük, hogy a tégla/kő tökéletesen képlékeny
=> A nyomatéki maximumok (lokális) helyén képlékeny csuklók alakulnak ki=> ha ezek száma a határozatlanság fokát meghaladja, a szerkezet mechanizmussá alakul
• Húzószilárdság zérus
• Nyomószilárdság végtelen nagy (azaz nyomásvonal elérheti a km. szélét)
• Az elemek között elcsúszás nem jön létre
• MINIMÁLIS VASTAGSÁG meghatározása a határhelyzetben
Statikailag határozott szerkezet: 3-csuklós ív, ha a vastagság ismert, a
nyomásvonal egyértelműen meghatározható (elemalakok ismeretében..)
Ha az állékonysághoz szükséges minimális vastagság meghatározása a
cél, akkor a fentiek szerinti 5-csuklós elrendezésből indulunk ki – a vastagág
abból a feltételből adódik, hogy a nyomásvonal éppen érinti az intradost.
• Történeti szerkezetek
• jelentős szerkezeti vastagság miatt az önsúly a mértékadó teher
oAszimmetrikus teher
oTÁMASZMOZGÁS!
• Kis oldalnyomás
• Egyenetlen támaszsüllyedés
• Földrengés
A bemutatott nyomásvonal-alapú ellenőrzés elméletileg ezekre az esetekre is alkalmazható.
ASZIMMETRIKUS TEHER
BOLTÍVEK 25
TEHER- -
• Parabola
• Láncgörbe
• félkörív
• Egyenes boltív • félköríves boltív • csúcsíves boltív
• Erőjáték – álljon meg
• Funkcionális igény – férjen el
• Építészeti igény – legyen szép
• Technológia – lehessen megépíteni
Szardínia (bronzkori erődítmény, Nuraghe „Su Nuraxi”, Barumini)
• Római Birodalom
• Szakrális töltet+kört egyszerű kiszerkeszteni
Pont du Gard (F)
római kori vízvezeték,
I. sz.
• Klasszikus formavilág ma is aktuális
St. Josef tpl., Zabrze (PL)
Dominikus Böhm, 1931
Tama Art University Library , Tokyo (JP)
Toyo Ito & Ass.
SasakiStructuralCons., 2007
Klasszikus formavilág -
nem klasszikus működés
Tama Art University Library , Tokyo (JP) 2007
Klasszikus formavilág -klasszikus működés – nem klasszikus építéstechnológia
ÖKK Központ, Landquart (CH)
Bearth&Deplazes
Fanzun AG, 2012
ÖKK Központ, Landquart (CH) 2012
Mintaív
Teljes /hiányos zsaluzat
Erőjáték mikortól érdekes?
empirikus (kezdettől)
EMPIRIKUS
• Egyenes boltív falazása,
anyaga
• Egyenes boltív km-fesztáv
Rievaulx apátság, Yorkshire, XII. sz. (GB)
empirikus (gótika)
csúcsív
Függőmodell a Güell-kápolnához, 1898
Antoni Gaudi
‚tudományos’
• XVII. sz Hooke - koncepció
• Modern szilárdságtan/szerkezetelemzés
• XIX. sz. gótika újrafelfedezése+grafostatika
‚tudományos’
• XX. század
Christkönig tpl, Bischofsheim (D), 1926
Dominikus Böhm
KunstmuseumRavensburg (D), 2013
Lederer-Ragnarsdóttir-Oei
Ingenieurbüro
Schneider & Partner
‚tudományos’
• XXI. század
– de nem szemléletes
/szemléltető
BOLTÍVEK 44
Pont du Gard (F)
római kori vízvezeték,
I. sz.
Diadalív, III. sz.
Volubilis (MR)
#SIDENOTE2#-E EGY
IGEN NEM
IGEN NEM
#SIDENOTE2#-E EGY
L'église Saint-Pierre,
Chartres (F) XI-XIV.sz.
Dóm, Firenze (I)
XIII-XV.sz.
OSZLOP
Mi a falazás irányának jelentősége?
• Súrlódás, kicsúszás
• Tégla-anizotróp!
Beépítés iránya=>nyomószilárdság
Az oldalán csak 10-20%!
OSZLOP
OSZLOP
Sagrada Familia, Barcelona (E), 1882-, Antoni Gaudi
FAL
#SIDENOTE3#
#SIDENOTE3#
[N/mm2]
#SIDENOTE3#
1-10 : 200[N/mm2]
BOLTÍVEK 60
Héj vagy sem?
Boltozat,
ami elemekből
épül fel +csak nyomást visel el
a mechanikai modell lehet sokféle
St. Johan Baptist tpl, Neu-Ulm (D), 1926, Dominikus Böhm
(elliptikus)félgömb
Csehsüveg boltozat
Donga boltozat
Szt. Péter székesegyház, Róma (I), XVI-XVII. Sz.
Grand Central Oyster Bar, NY (USA), 1913, Rafael Guastavino (kiv)
St. Engelbert tpl, Köln (D), 1932, Dominikus Böhm
keresztboltozat kolostorboltozatCsegelyes
kupola
St. Engelbert tpl, Köln (D), 1932, Dominikus Böhm
St. Johan Baptist tpl, Neu-Ulm (D), 1926, Dominikus Böhm
Armadillo Vault, 15. Építészeti Biennálé, Velence (I), 2016, BRG
BOLTÍVEK 70
BOLTOZATOK
A tégla/kő szerkezetek húzószilárdsággal nem rendelkeznek!
A héjak viszont nem feltétlenül nyomásfelületek!
Mapungubwe National Park Interpretation Centre (ZA), 2009
Michael Ramage, John Ochsendorf, Peter Rich, James K. Bellamy, Philippe Block
WHY SHOULD WE LET THE PANTHEON CRACK?
SZERKEZETI MODELL
Pantheon, Róma (I), II.sz.
BOLTOZATOK
NARANCSGEREZD MODELL
[szeletelés az összetett formáknál]
BOLTOZATOK
Santa Maria del Mar, Barcelona XIV. c.
BOLTÍVEK 77
• Erőjáték – álljon meg - megtámasztás
• Funkcionális igény – férjen el+tűzgátlás pl. (köztes födém vs záró födém)
• Építészeti igény – legyen szép
• Technológia – lehessen megépíteni (zsaluzat)
• Férjen el kis helyen
• Egyenes boltív/ lapos boltozat -[El Escorial, XVI. sz]
• oldalnyomás
• Lapos +vékony
• Tűzálló
• Összetett felülethez is
• Kézből falazható
(mintaív vs teljes zsalu)
• vasalható
Güell-kripta, Barcelona (E), 1898 Antoni Gaudi
Caputto Fruit Plant (UR), 1972, Eladio Dieste
Earth Pavilion, London (GB), 2010, Michael Ramage, Peter Rich, Tim Hall
Droneport,
15. Építészeti Biennálé, Velence (I), 2016
Foster & Partners
ODB
BOLTÍVEK 86
Armadillo Vault, 15. Építészeti Biennálé, Velence (I), 2016, BRG
PEREMEK
Klasszikus probléma – bordák+mező vagy felületMi a borda jelentősége?Erőjáték?Technológia+építés?
MA
BOLZOZATOK 90
• Felület-szerű működés!
• Szabadon formált felület + formakeresés, optimalizáció
• 3. világ – olcsó munkaerő, drága anyag <=> anyagminőség
• kutatás, biennálé
BOLTOZATOK MA
Mapungubwe National Park Interpretation Centre (ZA), 2009
Michael Ramage, John Ochsendorf, Peter Rich, James K. Bellamy, Philippe Block
Earth Pavilion, London (GB), 2010, Michael Ramage, Peter Rich, Tim Hall
Próbaboltozat, ETH Zürich (CH), 2012, BRG
15. Építészeti Biennálé, Velence (I), 2016, solano benítez
Droneport, 15. Építészeti Biennálé, Velence (I), 2016, Foster & Partners, ODB
Armadillo Vault, 15. Építészeti Biennálé, Velence (I), 2016, BRG
BOLTÍVEK 98
Catenary Studies, Alkotóhét 2016, BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Catenary Studies, Alkotóhét 2016, BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Catenary Studies, Alkotóhét 2016, BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
